一、透镜
1.透镜是根据光的折射现象制成的。透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件，一、（1）透镜的分类
凸透镜

中间厚边缘薄的透镜
凹透镜

中间薄边缘厚的透镜
（2）透镜的主光轴与光心：
凸透镜

透镜上通过两个球心C1C2的直线叫做主光轴，光通过时传播方向不变的点叫做光心，用字母O表示。
薄透镜的光心就在透镜的中心
凹透镜

探究透镜对光的作用
1、凸透镜对光线的作用

凸透镜对光线起会聚作用，故凸透镜也叫会聚透镜。

凹透镜对光线起发散作用，因此凹透镜也叫发散透镜。

小结：凸透镜对所有光线都起会聚作用。

小结：凹透镜对所有光线都起发散作用。
凸透镜有会聚光线作用，所以凸透镜也叫会聚透镜；
凹透镜有发散光线作用，所以凹透镜也叫发散透镜。
2.透镜与面镜区别：面镜利用光的反射现象成像，透镜利用光的折射现象成像；透镜成像遵循光的折射定律，面镜成像遵循光的反射定律。
4.透镜光路基本概念：平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于主光轴上一点，这点叫凸透镜焦点，用“F”表示，如图（2）a所示；平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后发散，其反向延长线会交于一点，这是凹透镜的焦点（虚焦点），如图（2）b所示。
a.凸透镜光路概念b.凹透镜光路概念图（2）透镜光路概念（3）焦点到光心的距离焦距，焦距用“f”表示，图（1）中就是“OF”之间的距离。凸透镜和凹透镜都各有两个焦点，凸透镜的焦点是实焦点，凹透镜的焦点是虚焦点。（4）物体到光心的距离叫物距，用“u”表示。（5）像到光心的距离叫像距，用“v”表示。  5.透镜的三条特殊光线透镜的三条特殊光线（1）过光心的光线，经透镜折射后传播方向不改变，如图（3）所示。
图（3）过光心的光线（2）平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后经过另一侧焦点；经凹透镜折射后向外发散，但其反向延长线过同侧焦点，如图（4）所示。图（4）平行于主轴的光线（3）经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴；射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴，如图（5）所示。
图（5）过焦点的光线
 二、透镜成像1.凸透镜成像规律：如图（6）是常见凸透镜成像规律光路图，请完成表（1）。表（1）凸透镜成像规律表成像条件物距（u）成像的性质像距（v）应用u﹥2f倒立、缩小的实像f﹤v﹤2f照相机（图（6）a）u=2f倒立、等大的实像v=2f图（6）df﹤u﹤2f倒立、放大的实像v﹥2f投影仪（图（6）b）u=f不成像
射出的是平行光线0﹤u﹤f正立、放大的虚像v﹥f放大镜（图（6）c）
a. u﹥2fb. f﹤u﹤2f

c.0﹤u﹤fd.u=2f
图（6）凸透镜成像光路图凸透镜成像规律面口诀：“物大焦，倒立实，物越大，像越小；物小焦，正立虚；物为焦，不成像”。这里的“物”指物距，“像”指像距，“焦”指焦距。注意：（1）实像是由实际光线会聚而成，在光屏上可呈现，可用眼睛直接看，所有光线必过像点；（2）虚像不能在光屏上呈现，但能用眼睛看，由光线的反向延长线会聚而成。2.凹透镜成像规律：凹透镜始终成缩小、正立的虚像，如图（7）所示。图(7)凹透镜成像光路图3.凸透镜与凹透镜比较：表（2）对凸透镜、凹透镜做出了比较，凹透镜、凸透镜的辨别、特点、典型光路和应用作出了系统性总结。注意：大家还要记住：虚像，物、像同侧；实像，物、像异侧。  
表（2）凸透镜、凹透镜比较表
三、透镜应用1.照相机：镜头是凸透镜,物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像。2.投影仪：镜头是凸透镜，物体在一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、放大的实像；透过平面镜使倒立，放大的像再倒立一次，这样我们在屏幕上看到的就是一个正立的实像了。注意：照相机、投影仪要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离胶卷、屏幕。3.放大镜：放大镜是凸透镜，放大镜到物体的距离（物距）小于一倍焦距，成的是放大、正立的虚像。4.眼睛：眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷）。人眼成像原理：眼球的构造和成像的原理与照相机相似。照像机有镜头、光圈、调焦装置、暗箱和底片，眼球也有类似的构造，角膜相当于镜头，瞳孔相当于光圈，晶状体相当于调焦的透镜，脉络膜相当于暗箱，视网膜相当于底片。1、角膜：位于眼球的最前面，是清澈透明的，眼睑的眨眼动作会将泪液均匀地润湿角膜表面，使得光线能直接进入眼内，不受阻挡，它就像是照相机的镜头。
2、瞳孔：会随光线的强弱而自动缩小或放大，相当于照相机的光圈，它可以调节光线进入眼内的亮度，防止眼睛因强光照射而受伤。
3、晶状体：靠睫状肌的缩放而改变厚度，可以调节远近的焦距，让我们视物清晰，相当于调焦的透镜。
4、脉络膜：眼内腔充满着玻璃体，眼球壁中的脉络膜含有相当多的色素，有遮光作用，使得眼内腔变得像暗箱一样。
5、视网膜：含有非常多的感光细胞，有锥状细胞和杆状细胞，分别掌管色觉及明暗视觉，视网膜接受光刺激而成像，就相当于照相机的底片。
从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上形成倒立，缩小的实像，分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了（眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷））。
（2）近视眼看不清远处的物体，远处的物体所成像在视网膜前，晶状体曲度过大，需戴凹透镜调节，所以近视镜是凹透镜。（3）远视眼看不清近处的物体，近处的物体所成像在视网膜后面，晶状体曲度过小，需戴凸透镜调节，所以远视镜（花镜）是凸透镜。5.显微镜：显微镜由目镜和物镜组成，物镜、目镜都是凸透镜，它们对物体进行两次放大。普通光学显微镜是根据凸透镜成像原理，经过凸透镜的两次成像。第一次先经过物镜（凸透镜1）成像,这时候的物体应该在物镜(凸透镜1）的一倍焦距和两倍焦距之间,成的像应该是放大倒立的实像。而后以第一次成的物像作为“物体”,经过目镜的第二次成像。由于我们观察的时候是在目镜的另外一侧,第二次成的像应该是一个虚像,这样像和物才在同一侧，因此第一次成的像应该在目镜（凸透镜2）的一倍焦距以内,这样经过第二次成像,第二次成的像是一个放大的正立的虚像。6.望远镜：望远镜也是由两组凸透镜（目镜和物镜）组成，它的结构特点是物镜的焦距长而目镜的焦距短。望远镜的成像原理是：物镜的作用是得到远处物体的实像，由于物体离物镜非常远，所以物体上各点发射到物镜上的光线几乎是平行光束，这样的光线经过物镜汇聚后，就在物镜焦点以外，在离焦点很近的地方，形成了一个倒立的、缩小的实像。这个倒立的、缩小的实像又位于目镜的焦点以内，所以目镜起了放大镜的作用，目镜把经过物镜的倒立、缩小的实像放大成了一个正立的、放大的虚像。这就是远处物体通过望远镜所成的虚像。

（2017·深圳）下列关于透镜的描述，错误的是（　　）。
A．放大镜看报纸可以看到放大的字；
B．教室使用投影仪可以在屏幕上形成正立、放大的虚像；
C．用手机拍照，物和镜头的距离需要大于镜头的二倍焦距；
D．近视眼可以用凹透镜矫正
【答案】B。
【考点点评】考点：透镜成像规律、透镜的应用。
变式跟进2：（2017·益阳）一凸透镜的焦距为15cm，在主光轴上将点燃的蜡烛从离凸透镜20cm处移到40cm处的过程中，像的大小和像距的变化情况是(    )。
A.像变大，像距变大；B.像变小，像距变小；
C.像变大，像距变小；D.像变小，像距变大
【解析】透镜焦距是15cm，蜡烛从20cm处逐渐移动到40cm处，此过程物距逐渐增大，像逐渐变小，像距逐渐变小。故正确答案是B。
【答案】B。
【考点点评】考点：凸透镜成像。
（2017·绵阳）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，先将蜡烛焰、凸透镜、光屏的中心调到同一水平线上，然后将凸透镜固定在光具座上50cm处，将点燃的蜡烛放置在光具座上30cm处，然后再移动光屏在光屏上得到烛焰清晰的像，再将蜡烛向凸透镜移近几厘米，应向　   　（选填“靠近”或“远离”）凸透镜方向移动光屏，才有可能再次在光屏上得到烛焰清晰的像；又将蜡烛移至光具座上43cm 处，无论怎么移动光屏，都不能在光屏上得到烛焰清晰的像。由此可以推断该凸透镜焦距的范围，该范围的最大值小于　   　cm。
【解析】如果将凸透镜固定在光具座上50cm处，将点燃的蜡烛放置在光具座上30cm处，此时物距为20cm；移动光屏并在光屏上得到烛焰清晰的像时，此时成像为倒立的实像；如再将蜡烛向凸透镜移近几厘米，物距将减小，必然会是所成的像增大，像距变大，这时应将光屏远离凸透镜才能在光屏上呈现清晰的像。如果将蜡烛放在光具座的43cm处，无论怎么移动光屏都不能得到烛焰清晰的像，说明凸透镜焦距大于7cm，而凸透镜的焦距必须小于20cm。故凸透镜焦距的最大值小于20cm。
故，此题答案是：远离、20。
【答案】远离、20。
【考点点评】考点：凸透镜成像规律。
17.（2017·连云港）近视眼看不清远处的物体，是因为物体的像落在视网膜的　   　方（选项“前”或“后”），需要佩戴　   　加以矫正（选填“凸透镜”或“凹透镜”）。
【解析】近视眼看不清远处的物体，是因为物体成像在视网膜前方；也说明晶状体会聚光的能力太强，需要佩戴凹透镜进行矫正。故，答案是：前、凹透镜。
【答案】前、凹透镜。
【考点点评】考点：透镜应用、视力的矫正。
10.（2017·烟台）拿一副远视眼镜放在凸透镜前，如图所示，光屏上出现烛焰清晰的像，移走远视眼镜，烛焰的像变得模糊，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是（　　）。
A．将蜡烛靠近凸透镜；B．将光屏靠近凸透镜；
C．将光屏远离凸透镜；D．将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜
【解析】远视眼睛是凸透镜，如果用一副远视眼镜放在凸透镜前，光屏上出现烛焰清晰的像，这说明经过两次会聚才可以在光屏上得到清晰的像；移走远视眼镜，烛焰的像变得模糊，为了能在光屏上重新得到清晰的像，光屏应该向后移动，也就是加大像距。[来源:学科网ZXXK]
所以，正确答案是C。
【答案】C。
【考点点评】考点：凸透镜成像。
11.（2017·大连）某人只能看清远处的物体，看不清近处的物体，关于该人的视力情况，下列说法正确的是（   ）。
A．远视眼，用凸透镜矫正；B．远视眼，用凹透镜矫正；
C．近视眼，用凸透镜矫正；D．近视眼，用凹透镜矫正
【解析】某人只能看清远处的物体，看不清近处的物体，说明此人是远视眼，需要佩戴远视眼镜，也就是凸透镜。故，正确答案是A。
【答案】A。
【考点点评】考点：透镜的应用、视力的矫正。
14.（2017·泰安）关于透镜的应用，下列说法正确的是（　　）。
A．远视眼镜利用了凸透镜对光的会聚作用；
B．照相时，景物在镜头二倍焦距以内；
C．投影仪中的投影片在镜头二倍焦距以外；
D．望远镜的物镜使远处的物体成正立、放大的虚像
【解析】A．远视眼镜利用了凸透镜对光的会聚作用；此说法正确。远视眼是因为成像在视网膜后面，晶状体对光的会聚作用变差产生的。所以应该佩戴凸透镜进行矫正。
B．照相时，景物在镜头二倍焦距以内；此说法错误。照相机照相时，景物都在镜头的2倍焦距以外。
C．投影仪中的投影片在镜头二倍焦距以外；此说法错误。投影仪所成的像是倒立、放大的实像，投影片应该在焦距和2倍焦距之间。
D．望远镜的物镜使远处的物体成正立、放大的虚像；此说法错误。望远镜的物镜是凸透镜，看远处物体时，所成的像一定时倒立、缩小的实像。
正确答案是A。
【答案】A。
【考点点评】考点：透镜应用、视力矫正、投影仪、望远镜。
（2017·盐城）探究凸透镜成像规律时，应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的      上。当蜡烛距凸透镜30.0cm时，在光屏上成一个等大的实像，则凸透镜的焦距是      cm；将蜡烛远离透镜移动到适当位置，要在光屏上成清晰的像，就将光屏向       （远离/靠近）透镜方向移动。
【解析】在探究凸透镜成像规律时，应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的中心线上。当蜡烛距凸透镜30.0cm时（此时物距大于2倍焦距），在光屏上成一个等大的实像，则凸透镜的焦距是15cm；将蜡烛远离透镜移动到适当位置，要在光屏上成清晰的像，就将光屏向靠近透镜方向移动。
答案是：中心线、15、靠近。
【答案】中心线、15、靠近。
【考点点评】考点：透镜成像实验。